DE19841900A1 - Verfahren zum Aufbringen von metallischen Leiterbahnen als Elektroden auf eine Kanalplatte für großflächige Flachbildschirme - Google Patents

Abstract

Moderne großflächige Flachbildschirme, bekannt als PDPs und PALCs, besitzen eine Glasplatte mit einer Mikro-Kanalstruktur und einer Adressierelektrode in jedem Kanal. DOLLAR A Bislang wurden die Adressierelektroden mittels drucktechnischer Verfahren oder durch Sputtern direkt selektiv entsprechend der Kanalstruktur oder indirekt durch ein selektives Wegätzen von großflächig außenstromlos und/oder galvanisch abgeschiedenen Metallschichten unter Belassung der Leiterbahnstrukturen aufgebracht. DOLLAR A Zur Vermeidung der Nachteile dieser bekannten Verfahren sieht die Erfindung vor, die metallischen Leiterbahnen der Adressierelektroden nur in den Elektrodenbereichen selektiv mittels der außenstromlosen und/oder galvanischen Abscheideverfahren aufzubringen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen von metallischen Leiterbahnen als Elektroden auf eine Kanalplatte für großflächige Flachbildschirme unter Anwendung von außenstromlosen und galvanischen Verfahren zur Metallabscheidung.

Moderne großflächige Flachbildschirme, sogenannte Plasmadisplay-Panels (PDPs) und Plasma adressierte Flüssigkeitsdisplays (PALCs) benötigen für ihre Funktion eine sogenannte Kanalplatte aus Glas, auf der mittels Stegen, auch Barrieren oder Separatoren genannt, Kanäle ausgebildet sind, und auf der sich eine definierte Anzahl von vertikal (bei PDP) oder horizontal (bei PALC) verlaufenden Leiterbahnen als Adressierelektroden befinden. Diese Elektroden sind zwischen den rippenförmigen Stegen, die ihrerseits erst nach der Formierung der Elektroden aufgebaut werden, oder bereits vorher auf dem Glassubstrat ausgeformt worden sind, aufgebracht. Die Fig. 1 zeigt eine typische Ausführungsform einer derartigen Kanalplatte.

Der Aufbau dieser modernen Flachbildschirme, insbesondere der Kanalplatte wird am Beispiel eines PDP in dem Aufsatz: I.H. Doyeux, J. Deschamps, "Plasma Display Panel Technologies and Applications", SID 97 DIGEST, pp 213-217, beschrieben.

Das Aufbringen dieser Adressierelektroden ist nicht zuletzt wegen der Mikrostrukturierung der Kanalplatte - der Abstand zwischen den rippenförmigen Stegen, d. h. die Kanalbreite, auch Pitch genannt, liegt im Bereich von 100 bis 600 µm - nicht unproblematisch.

Die JP 95-077892 beschreibt ein Verfahren, bei der durch das strukturierte Aufbringen von metallartigen Pasten mittels Siebdruck oder anderer Druckverfahren, die Adressierelektroden auf der Kanalplatte ausgebildet werden. Die prinzipiellen Nachteile dieses bekannten Verfahrens liegen in der mangelnden Auflösung der verfügbaren Druckverfahren und im hohen Preis der metallhaltigen Druckpasten, der einer wirtschaftlichen Herstellung der großflächigen Flachbildschirme im Wege steht. Ferner eignet sich dieses Verfahren nur für die Aufbringung von Elektroden auf ebenen Glassubstraten, auf denen sich noch keine Stege befinden.

In der US-A-4,359,663 wird ein Verfahren zum Aufbringen der Adressierelektroden in den Kanälen durch Sputtern des gewünschten Elektrodenmaterials auf das Glassubstrat beschrieben. Der wesentliche Nachteil dieses Sputterverfahrens sind die hohen Produktionskosten aufgrund hoher Anlageinvestitionen und der relativ geringe Substratdurchsatz.

Auch auf anderen technischen Gebieten, z. B. bei der Herstellung von Kontaktbahnen auf flächigen elektronischen Bauteilen, wie LCD-Zellen, von Leiterbahnen bei mikrominiaturisierten Schaltkreisen oder dergleichen, ist es bekannt, strukturierte Metallisierungen auf einem Substrat aufzubringen.

So zeigt die DE 43 30 961 C1 ein Verfahren, bei dem eine homogene Metallschicht flächig auf einem Träger aufgebracht wird, der seinerseits über das zu metallisierende Substrat gebracht und dann mit einem Laserstrahl entsprechend der aufzubringenden Struktur bestrahlt wird. Dieser Laserstrahl bewirkt eine gezielte Verdampfung des Metalles mit nachfolgender Kondensation auf der Substratoberfläche, die damit selektiv bekeimt ist. Danach wird eine Metallisierung der bekeimten Bereiche in einem chemisch­ reduktiven Bad vorgenommen. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nicht zum Aufbringen von Elektroden für PDPs oder PALCs, da für diese Anwendungen große Flächen mit Diagonalen von 42 Zoll und mehr metallisiert werden müssen. Das genannte Verfahren setzt auch Laser zur Strukturierung ein, mit denen keine großflächigen Substrate wirtschaftlich bearbeitet werden können.

Die WO 95/29573 beschreibt ein Verfahren zur Bildung metallischer Leitungsmuster bei elektronischen Schaltkreisen, bei dem auf einen isolierenden Träger eine Metallisierung aufgebracht wird, die anschließend in einem Elektrotauchbad mit einer Schutzschicht versehen wird. Mittels einer Laserstrahlung und eines nachfolgenden Ätzvorganges wird die Schutzschicht und die darunterliegende Metallisierung selektiv unter Belassung des gewünschten Leitungsmusters entfernt. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nicht zur Herstellung von PDP- oder PALC-Kanalplatten, da die Flanken der Barriererippen nicht ohne weiteres mit dem Laser belichtet werden können und somit die beschriebene, notwendige selektive Entlernung der Schutzschicht nicht durchgeführt werden könnte. Für die Herstellung von PDP- oder PALC- Kanalplatten ist jedoch die vollständige Entfernung jeglicher Metalle an den Flanken der rippenartigen Stege notwendig. Außerdem ist, wie bereits angemerkt, durch die Notwendigkeit der Benutzung eines Lasers mit diesem Verfahren eine wirtschaftliche Bearbeitung großflächiger Substrate nicht möglich.

In der EP 0 534 576 B1 wird ein Verfahren zum Aufbringen von Leiterbahnen auf Glassubstraten für elektronische Schaltkreise beschrieben, bei dem in dem Strahlengang eines Excimerlasers eine Maske mit dem Negativ der aufzubringenden Leiterbahnstruktur gebracht wird. Die aus der Maske austretende Laserstrahlung wird auf eine plane Quarzglasscheibe gerichtet, deren Rückseite mit einem reduktiven Kupferbad, auch "chemisch Kupfer" genannt, in Kontakt ist, wodurch laserinduziert dünne Kupferbahnen entsprechend der gewünschten Struktur abgeschieden werden. Da auch bei diesem Verfahren ein, zudem spezieller, Laser eingesetzt werden muß, eignet es sich nicht für großflächige Glassubstrate und zudem muß teures Quarzglas eingesetzt werden, da nur dieses Glas für das Licht des notwendigen Excimerlasers durchlässig ist und die rückwärtige Kupferabscheidung ermöglicht.

Die japanische Offenlegungsschrift JP-A-H8-222128 beschreibt wiederum ein einschlägiges Verfahren zum Aufbringen von Elektroden auf einer Kanalplatte für Displayanwendungen.

Von dieser Schrift geht die Erfindung aus.

Im bekannten Fall erfolgt eine Abscheidung der Elektroden mittels außenstromloser und galvanischer Verfahren, wobei die Metallisierung unselektiv auf der gesamten Fläche des Displays abgeschieden wird. Bei typischen Flächenanteilen der Elektrode von 5-20% der Displayfläche muß bei ganzflächiger Abscheidung die gesamte restliche Fläche von 95-80% der Displayfläche zur Strukturierung der Elektroden freigesetzt werden. Damit nutzt dieses Verfahren den Metallanteil der verwendeten Galvanikbäder nur unzureichend aus. Es entstehen metallhaltige oder schwermetallhaltige Abfälle, die unter hohem Kostenaufwand entsorgt werden müssen. Zusätzlich wird in dieser Schrift nur eine einzige transparente leitfähige Schicht (ITO) als Basis erwähnt. Diese Schicht kann jedoch nur mittels Vakuumverfahren (Sputtern oder Verdampfen) aufgebracht werden, so daß die beschriebenen Vorteile der Metallisierung aus der flüssigen Phase teilweise entfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem eingangs bezeichneten Verfahren, dieses so zu führen, daß es verfahrensmäßig kostengünstiger unter Verringerung des Verbrauches an abzuscheidenden Metallen, unter Wegfall von zusätzlichen Ätz-Verfahrensschritten und dadurch bedingten Sonderabfällen und ohne den Einsatz kostenintensiver Vakuumverfahren durchzuführen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die metallischen Leiterbahnen nur in den Elektrodenbereichen selektiv mittels der außenstromlosen und/oder galvanischen Abscheideverfahren aufgebracht werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden selektive: außenstromlose Metallabscheidungen und galvanische (strombehaftete) Metallabscheidungen, d. h. selektive Abscheidungen aus der flüssigen Phase, eingesetzt. Diese Verfahren sind vergleichsweise zu Vakuumprozessen (z. B. Sputtern oder Bedampfen) sehr kostengünstig, da nur niedrige Investitionskosten notwendig und hohe Substratdurchsätze möglich sind. Zudem sind die Bedingungen an die Reinraumklasse deutlich relaxiert gegenüber Hochvakuumtechnologien. Erreicht werden diese Vorteile im erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere dadurch, daß keine ganzflächigen Metallisierungen, wie im Fall der vorgenannten japanischen Offenlegungsschrift vorgenommen werden, sondern die Elektronenbahnen selektiv auf dem Glassubstrat aufgebaut werden. Hierdurch wird der Verbrauch an Metallen um einen Faktor von mindestens 10 gesenkt. Ferner sind keine nachfolgenden Ätzschritte mehr notwendig, wie dies beim oben genannten Verfahren nach der japanischen OS der Fall ist. Neben dem Wegfall dieser Prozeßschritte entstehen beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch keine metallhaltigen oder schwermetallhaltigen Abfälle, die unter hohem Kostenaufwand entsorgt werden müßten.

Gegenüber den anderen eingangs beschriebenen Verfahren setzt das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil nur großflächentaugliche Prozesse ohne Verwendung von Vakuumtechnologien zum selektiven Aufbau der Adressierelektroden ein. Ferner wird keine transparent- leitfähige Schicht als Grundlage und kein Quarzglas für dieses Verfahren benötigt, ebenso kein Laser. Außerdem kann das Verfahren nach der Erfindung auch ohne weiteres auch für Substrate eingesetzt werden, auf denen sich bereits die rippenartigen Stege, die Barriererippen, befinden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wirkt sich gerade bei den Grabenstrukturen von PDP/PALC-Schirmen vorteilhaft aus, da auch die Grabenwände homogen metallisierbar sind.

Aufrauhungen auf dem Substrat sind ebenfalls sehr vorteilhaft, da sie die Haftfähigkeit verbessern.

Ferner können bei der Erfindung alle außenstromlos oder strombehaftet abscheidbaren Metalle und Metallegierungen entweder als alleiniges Material oder in Form von Vielfachschichten eingesetzt werden.

Für den Aufbau der Leiterbahnen sind eine Reihe von Wegen möglich. Besondere Vorteile werden erzielt, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zunächst außenstromlos eine dünne Leiterbahn aufgebracht wird, welche dann anschließend durch eine galvanische oder chemische Abscheidung verstärkt wird. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß zunächst eine dünne, ganzflächige, leitfähige Schicht als Startschicht abgeschieden wird, welche danach selektiv abgedeckt und dann selektiv an den vorgesehenen Flächen der Elektroden galvanisch und/oder stromlos verstärkt wird, und bei der abschließend die dünne, ganzflächige Startschicht außerhalb der Elektrodenbereiche wieder entfernt wird. Vorzugsweise erfolgt dabei die selektive Verstärkung der Elektrodenbereiche mittels einer selbstjustierenden Maske.

Das Verfahren kann alternativ so geführt werden, indem zunächst eine dünne, ganzflächige, leitfähige Schicht als Startschicht abgeschieden wird, die danach photolithographisch strukturiert und anschließend galvanisch und/oder stromlos verstärkt wird.

Als leitfähige Startschicht kann entweder ein Metall oder ein leitfähiges Oxid aufgebracht werden mit einer Maximalschichtdicke von 500 nm, vorzugsweise mit einer Schichtdicke von maximal 200 nm.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens zum Aufbringen von metallischen Leiterbahnen als Adressierelektroden auf eine Kanalplatte läßt sich erzielen, wenn zur Vorbereitung des selektiven Aufbaues der Leiterbahnen zunächst die Kanalplatte mittels Photolithographie unter Verwendung eines die gesamte Kanalplatte bedeckenden Photolackes und einer Positiv-Maske entsprechend der Leiterbahnstruktur strukturiert wird, anschließend die photolithographisch vorgegebenen freien Bahnen mit Palladiumkeimen belegt werden, danach der Photolack auf den anderen Bereichen gestrippt und abschließend auf den bekeimten Bahnen die metallischen Leiterbahnen aus der flüssigen Phase abgeschieden und mit mindestens einer Schutzschicht versehen werden. Dieses Verfahren gewährleistet festhaftende Leiterbahnen unter Aufwendung einer verhältnismäßig geringen Menge von Metall.

Alternativ dazu läßt sich das Verfahren in vorteilhafter Weise derart führen, daß zur Vorbereitung des selektiven Aufbaues der Leiterbahnen Palladiumkeime selektiv entsprechend der Leiterbahnstruktur aufgebracht und abschließend auf den bekeimten Bahnen die metallischen Leiterbahnen aus der flüssigen Phase abgeschieden und mit mindestens einer Schutzschicht versehen werden.

Für das selektive Aufbringen der Palladiumkeime sind mehrere Möglichkeiten denkbar. So ist es gemäß einer Ausgestaltung möglich, daß das selektive Aufbringen der Palladiumkeime mit der Tintenstrahltechnologie erfolgt. Alternativ dazu kann das selektive Aufbringen der Palladiumkeime gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung durch Ätzen oder Sandstrahlen der Kanalplatte über eine mechanische oder photolithographisch strukturierte Maske mit Öffnungen entsprechend der Leiterbahnstruktur unter Aufrauhung der nicht abgedeckten Bahnbereiche für eine selektive Bekeimung aus einem Palladiumbad erfolgen.

Eine weitere Möglichkeit das Verfahren zu führen besteht darin, daß zum Vorbereiten des selektiven Aufbringens der Leiterbahnen zunächst die gesamte Kanalplatte mit Palladiumkeimen belegt wird, anschließend mittels Photolithographie unter Verwendung eines die gesamte Kanalplatte bedeckenden Photolackes und einer Maske die Bahnen für die Elektrodenstruktur durch selektive Abscheidung von Metallen in den Bahnen erzeugt werden, danach der Photolack mit den darunterliegenden Palladiumkeimen in den anderen Bereichen gestrippt und anschließend die abgeschiedenen Leiterbahnen mit mindestens einer Schutzschicht versehen werden. Die flächige Palladiumbekeimung stellt keine durchgängige Metallschicht dar, sondern ist nur eine verteilte Einbringung von vereinzelten Keimen. Dadurch wird allenfalls eine sehr dünne ganzfläche Startschicht benötigt, die dann selektiv verstärkt werden kann, wie im vorstehenden beschrieben.

Unter dem Begriff "photolithographisch Strukturieren" sollen verstanden werden die Schritte: Belacken mit Photolack, Belichten, Entwickeln, Ätzen des Untergrundes an den freigelegten Stellen und anschließendes Strippen des Photolackes (bzw. artverwandte Verfahren wie lift-off).

Falls Reaktionen mit dem Glas vermieden werden sollen, ist es zweckmäßig, unter die ganzfläche Palladiumbekeimungsschicht eine SiO₂-Diffusionssperre ganzflächig einzubringen.

Eine besonders wirtschaftliche Führung des Verfahren läßt sich erzielen, wenn zur außenstromlosen oder galvanischen Abscheidung Metalle oder Metallegierungen verwendet werden, die sowohl die Funktion des Stromtransports als auch die Funktion des Korrosionsschutzes und eines Sputterschutzes leisten. Dabei ist es gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, wenn das Elektrodenmaterial aus Nickel und/oder Kupfer in Verbindung mit einem metallischen Korrosionsschutz besteht, wobei das Korrosionsschutz-Metall aus einem außenstromlos abscheidbaren korrosionsschützenden Metall, vorzugsweise Nickel, Palladium oder Gold besteht. Gemäß einer Alternative dazu, ist es zweckmäßig, daß das Elektrodenmaterial aus Nickel und/oder Edelmetall in Verbindung mit einem metallischen Korrosionsschutz besteht, wobei das Edelmetall aus einem außenstromlos oder galvanisch abscheidbaren Metall, wie z. B. Palladium, Silber, Gold besteht und das Korrosionsschutzmetall auf einem außenstromlos abscheidbaren korrosionsschützenden Metall, vorzugsweise Nickel, Palladium, oder Gold besteht. Bei der außenstromlosen Abscheidung liegen dabei die Metalle in einem reduktiven Bad vor; bei einer gewünschten Abscheidung von Kupfer beispielsweise ist ein reduktives Kupferbad vorgesehen, das auch als "chemisch Kupfer" bezeichnet wird und welches ein autokatalytisches Abscheiden der Metalle ermöglicht.

Die nachfolgend beschriebenen Beispiele erläutern den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und machen auch dessen Vorteile im konkreten deutlich.

Beispiel 1 (mit Fig. 2)

Ein planes AF 45 Glassubstrat (100×100× 3 mm3) wird einseitig mit einem Positivresist (Photolack), z. B. (Shipley 1818) in einer Dicke von 2 µm beschichtet und über eine Maske selektiv entsprechend der gewünschten Elektrodenstruktur belichtet (Schritt 1). Nach der Entwicklung wird das Substrat für drei Minuten in eine wäßrige Ammoniumhydrogenfluoridlösung getaucht, um die Glasoberfläche chemisch leicht aufzurauhen und dadurch eine verbesserte Haftung des Metalls zum Glas zu erreichen. Das Glassubstrat befindet sich derart in einem Halterungsrahmen, daß jeweils nur eine Glasseite der Flüssigkeit ausgesetzt ist. Danach wird das Glassubstrat in eine 5%ige salzsaure Zinn(II)chloridlösung getaucht, danach 30 Sekunden mit destilliertem Wasser abgespült und dann eine Minute in eine 0,05%ige salzsaure Palladium(II)chloridlösung getaucht, wobei die Palladiumkeimbildung einsetzt (Schritt 2). Danach wird das Glassubstrat eine Minute mit fließendem destilliertem Wasser gespült. Der Photolack wird dann durch Eintauchen in Aceton gestrippt und es verbleiben dann nur die Palladiumkeime auf dem Glas, die für den weiteren Aufbau der Elektrode benötigt werden (Schritt 3).

Das so behandelte Glas wird dann für eine Minute in ein chemisch Nickelbad (Ni-Gehalt 4,5 g/l, Hypophosphit-Gehalt 22 g/l, pH-Wert 4,5) mit einer Temperatur von 70°C getaucht, wobei sich nun selektiv Nickelbahnen mit einer Dicke von 150 nm und der photolithographisch vorgegebenen Breite abscheiden (Schritt 4). Diese Leiterbahnen werden bei 200°C getrocknet, um eine bessere Haftung zu erreichen. Das so selektiv vernickelte Glas wird nun 45 Minuten in ein chemisch Kupferbad (Cu-Gehalt 2,5 g/l, Formalinkonzentration 37%ig 8 ml/l, pH-Wert 8,2) bei 40°C getaucht, wobei sich 2, 5 µm Kupfer auf dem Nickel abscheiden (Schritt 5). Die Kupferbahnen werden nun zum Korrosionsschutz vernickelt, wobei das Substrat für 30 Sekunden in eine 5%ige salzsaure Zinn(II)chloridlösung, danach 15 Sekunden mit destilliertem Wasser gespült und danach 30 Sekunden in einen Aktivator (Pd-Gehalt 50 mg/l, pH-Wert 2) getaucht werden. Nach dem Abspülen mit destilliertem Wasser wird das Glassubstrat dann wieder 5 Minuten bei 65°C in die o.a. chemisch Nickellösung getaucht, wobei sich dann eine 1 µm dicke Nickel-Phosphor-Schicht ausbildet, welche als Korrosionsschutz dient (Schritt 6).

Beispiel 2 (noch mit Fig. 2)

Ein Glassubstrat wie im Beispiel 1 wird ebenfalls mit Palladiumkeimen selektiv versehen, mit dem Unterschied, daß die Palladiumkeime direkt mit Hilfe der Tintenstrahltechnologie strukturiert aufgebracht werden. Das so behandelte Glas wird dann für eine Minute in das bereits beschriebene chemisch Nickelbad mit einer Temperatur von 70°C getaucht, wobei sich selektiv Nickelbahnen mit einer Dicke von 150 nm und der drucktechnisch vorgegebenen Breite abscheiden (Schritt 4). Nach dem Druckprozeß werden die Schichten thermisch bei 200°C fixiert. Das so selektiv vernickelte Glas wird 45 Minuten in das bereits beschriebene Kupferbad bei 40°C getaucht, wobei sich 2,5 µm Kupfer auf dem Nickel abscheiden (Schritt 5). Die Kupferbahnen werden nun zum Korrosionsschutz vernickelt, wobei das Substrat für 30 Sekunden in eine 5%-ige salzsaure Zinn(II)chloridlösung, danach 15 Sekunden mit destilliertem Wasser gespült und danach 30 Sekunden in den im Beispiel 1 erwähnten Aktivator getaucht wird. Nach dem Abspülen mit destilliertem Wasser wird das Glassubstrat wieder fünf Minuten bei 65°C in die beschriebene chemische Nickellösung getaucht, wobei sich dann eine 1 µm dicke Nickel-Phosphor-Schicht ausbildet, welche als Korrosionsschutz dient (Schritt 6).

Beispiel 3 (mit Fig. 3)

Ein planes D 263 Glassubstrat (100×100×3 mm3) wird für fünf Minuten in eine wäßrige Ammoniumhydrogenfluoridlösung getaucht, um die Glasoberfläche chemisch leicht aufzurauhen und so die Haftung des Metalls auf dem Glas zu verbessern. Das Glassubstrat befindet sich derart in einem Halterungsrahmen, daß jeweils nur eine Glasseite der Flüssigkeit ausgesetzt ist. Danach wird das Glassubstrat in eine 5%ige salzsaure Zinn(II)chloridlösung getaucht, danach 30 Sekunden mit destilliertem Wasser abgespült und dann eine Minute in eine 0,05%ige salzsaure Palladium(II)chloridlösung getaucht, wobei die Palladiumkeimbildung einsetzt (Schritt 1). Danach wird das Glassubstrat eine Minute mit fließendem destilliertem Wasser gespült. Anschließend wird auf der chemisch behandelten Glasseite der negative Photoresist aufgebracht (3 µm) und mit einer entsprechenden Maske strukturiert (Schritt 2). Das so behandelte Glas wird dann für eine Minute in das bereits beschriebene Nickelbad mit einer Temperatur von 60°C getaucht, wobei sich nun selektiv Nickelbahnen mit einer Dicke von 100 nm und der photolithographisch vorgegebenen Breite abscheiden (Schritt 3). Das so selektiv vernickelte Glas wird nun 45 Minuten in das ebenfalls bereits beschriebene Kupferbad bei 40°C getaucht, wobei sich 2,5 µm Kupfer auf dem Nickel abscheiden (Schritt 4). Der Photolack und die darunterliegenden Palladiumkeime werden nun durch Eintauchen in eine waßrige alkalische Lösung (10%ige Natronlauge), die den Komplexbildner Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) in einer Konzentration von 100 g/l enthält, gestrippt (Schritt 5). Die Kupferbahnen werden danach zum Korrosionsschutz vernickelt, wobei das Substrat für 30 Sekunden in eine 5%ige salzsaure Zinn(II)chloridlösung, danach 15 Sekunden mit destilliertem Wasser gespült und anschließend 30 Sekunden in den erwähnten Aktivator getaucht wird. Nach dem Abspülen mit destilliertem Wasser wird das Glassubstrat dann wieder fünf Minuten in die chemische Nickellösung getaucht, wobei sich dann eine 1 µm dicke Nickel-Phosphor-Schicht ausbildet, welche als Korrosionsschutz dient (Schritt 6).

Beispiel 4 (mit Fig. 4)

Ein planes AF 45 Glassubstrat (200×150×3 mm3) wird per Siebdruck mit einem mechanisch resistenten Lack beschichtet (Schritt 1). Das derart strukturierte Glassubstrat wird nun einem Sandstrahlprozeß unterzogen, wobei Aluminiumoxidkörner eingesetzt werden (Schritt 2). Nach dem Sandstrahlen wird der Lack gestrippt, so daß sich auf dem Glassubstrat nur noch die durch das Sandstrahlen erzeugten aufgerauhten Strukturen befinden (Schritt 3). Auf diese Weise werden Gräben mit einer Tiefe von ca. 5 µm erhalten. Auf dem Kanalboden liegt die Rauhtiefe bei 0,5 µm. Das so definiert aufgerauhte Glassubstrat wird in eine 5%ige salzsaure Zinn(II)chloridlösung getaucht, danach 30 Sekunden mit destilliertem Wasser abgespült und dann eine Minute in eine 0,05%ige salzsaure Palladium(II)chloridlösung getaucht, wobei die Palladiumkeimbildung einsetzt (Schritt 4). Danach wird das Glassubstrat fünf Minuten lang mit destilliertem Wasser unter Zuhilfenahme eines Sprühstrahles gespült. Auf diese Weise werden die Keime von den nicht aufgerauhten Partien des Glases entfernt, während in den aufgerauhten Grabenbereichen immer noch genügend Keime haften bleiben (Schritt 5). Das so behandelte Glas wird dann für eine Minute in das beschriebene Nickelbad mit einer Temperatur von 60°C getaucht, wobei sich nun selektiv Nickelbahnen mit einer Dicke von 100 nm und der vorgegebenen Breite abscheiden (Schritt 6). Das so selektiv vernickelte Glas wird nun 45 Minuten in das erwähnte Kupferbad bei 40°C getaucht, wobei sich 2,5 µm Kupfer auf dem Nickel abscheiden (Schritt 7). Die Kupferbahnen werden nun zum Korrosionsschutz vergoldet, wobei das Substrat für 15 Minuten in ein Goldbad (Goldgehalt 3 g/l, pHWert 4,6) bei einer Temperatur von 85°C eingetaucht wird, wodurch sich dann selektiv auf dem Kupfer eine 100 nm dicke Goldschicht niederschlägt (Schritt 8).

Diese Beispiele belegen, daß es durch die Erfindung möglich ist, die Adressierelektroden auf den Kanalplatten für Flachbildschirme kostengünstig und damit auf wirtschaftliche Weise aufzubringen, sei es durch die Verfahren selbst und sei es durch den wesentlich geringeren Metallverbrauch infolge der selektiven Aufbringung der metallischen Leiterbahnen.

Claims (21)

1. Verfahren zum Aufbringen von metallischen Leiterbahnen als Elektroden auf eine Kanalplatte für großflächige Flachbildschirme unter Anwendung von außenstromlosen und galvanischen Verfahren zur Metallabscheidung, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Leiterbahnen nur in den Elektrodenbereichen selektiv mittels der außenstromlosen und/oder galvanischen Abscheideverfahren aufgebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst außenstromlos eine dünne Leiterbahn aufgebaut wird, welche dann anschließend durch eine galvanische oder chemische Abscheidung verstärkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine dünne, ganzflächige, leitfähige Schicht als Startschicht abgeschieden wird, die danach selektiv abgedeckt und dann selektiv an den vorgesehenen Flächen der Elektroden galvanisch und/oder stromlos verstärkt wird, und bei der abschließend die dünne, ganzflächige Startschicht außerhalb der Elektrodenbereiche wieder entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Verstärkung der Elektrodenbereiche mittels einer selbstjustierenden Maske erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine dünne, ganzflächige, leitfähige Schicht als Startschicht abgeschieden wird, die danach photolithographisch strukturiert und anschließend galvanisch und/oder stromlos verstärkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst selektiv eine dünne leitfähige Schicht als Startschicht strukturiert wird, vorzugsweise nach der Tintenstrahltechnologie und vorzugsweise unter Aufspritzen von metallhaltigen Lösungen, Suspensionen oder Pasten, welche dann anschließend galvanisch und/oder stromlos verstärkt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als leitfähige Startschicht ein Metall mit einer Maximalschichtdicke von 550 nm aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke maximal 200 nm beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als leitfähige Startschicht ein leitfähiges Oxid mit einer Maximalschichtdicke von 500 nm aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke maximal 200 nm beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbereitung des selektiven Aufbaues der Leiterbahnen zunächst die Kanalplatte mittels Photolithographie unter Verwendung eines die gesamte Kanalplatte bedeckenden Photolackes und einer Positiv-Maske, entsprechend der Leiterbahnstruktur strukturiert wird, anschließend die photolithographisch vorgegebenen freien Bahnen mit Palladiumkeimen belegt werden, danach der Photolack auf den anderen Bereichen gestrippt und abschließend auf den bekeimten Bahnen die metallischen Leiterbahnen aus der flüssigen Phase abgeschieden und mit mindestens einer Schutzschicht versehen werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbereitung des selektiven Aufbaues der Leiterbahnen Palladiumkeime selektiv entsprechend der Leiterbahnstruktur aufgebracht und abschließend auf den bekeimten Bahnen die metallischen Leiterbahnen aus der flüssigen Phase abgeschieden und mit mindestens einer Schutzschicht versehen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das selektive Aufbringen der Palladiumkeime mit der Tintenstrahltechnologie erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das selektive Aufbringen der Palladiumkeime durch Ätzen oder Sandstrahlen der Kanalplatte über eine mechanische oder photolithographisch strukturierte Maske mit Öffnungen entsprechend der Leiterbahnstrukturen unter Aufrauhung der nicht abgedeckten Bahnbereiche für eine selektive Bekeimung aus einem Palladiumbad erfolgt.

15. Verfähren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorbereiten des selektiven Aufbringens der Leiterbahnen zunächst die gesamte Kanalplatte mit Palladiumkeimen belegt wird, anschließend mittels Photolithographie unter Verwendung eines die gesamte Kanalplatte bedeckenden Photolackes und einer Maske die Bahnen für die Elektrodenstruktur unter selektiver Abscheidung von Metallen in den Bahnen erzeugt werden, danach der Photolack mit den darunterliegenden Palladiumkeimen in den anderen Bereichen gestrippt und anschließend die abgeschiedenen Leiterbahnen mit mindestens einer Schutzschicht versehen werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kanalplatte, vorzugsweise unter die ganzflächige Palladium- Bekeimungsschicht, vorzugsweise eine SiO₂-Diffusionssperre ganzflächig aufgebracht wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur außenstromlosen oder galvanischen Abscheidung Metalle oder Metallegierungen verwendet werden, die sowohl die Funktion des Stromtransports als auch die Funktion des Korrosionsschutzes und eines Sputterschutzes leisten.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmaterial aus Nickel und/oder Kupfer in Verbindung mit einem metallischen Korrosionsschutz besteht, wobei das Korrosionsschutz-Metall aus einem außenstromlos abscheidbaren korrosionsschützenden Metall, vorzugsweise Nickel, Palladium oder Gold besteht.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmaterial aus Nickel und/oder Edelmetall in Verbindung mit einem metallischen Korrosionsschutz besteht, bei das Edelmetall aus einem außenstromlos oder galvanisch abscheidbaren Metall, wie z. B. Palladium, Silber, Gold besteht und das Korrosionsschutzmetall aus einem außenstromlos abscheidbaren korrosionsschützenden Metall, vorzugsweise Nickel, Palladium, Chrom oder Gold besteht.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die die Elektroden bildenden Schichten als mehrlagige Schichten ausgebildet sind.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrlagigen Schichten jeweils aus einer haftvermittelnden Schicht, einer stromleitenden Schicht und mindestens einer Schutzschicht bestehen.